Linux C 用GPS时间更新系统时间的方法。

思路：

　　1、GPS模块会自动收到带时间信息的消息。

　　　　GPS模块会收到很多的协议消息带时间信息的。我们选择"$GPRMC"这条协议。其中的时间格式有的是hhmmss（时分秒）

有的是的精确到秒后两位hmmss.ss（时分秒）,有的是的精确到秒后三位hmmss.ss（时分秒），具体估计需要看实际模块输出。

2、从消息中解析出GPS收到的时间

3、如系统时间和GPS时间差异大时，用GPS时间更新系统时间

GPS协议介绍：

GPS遵循一下NMEA 0183 协议

NMEA 0183 协议
NMEA 0183 是美国国家海洋电子协会（National Marine Electronics Association）为海用电子设备制定的标准格式。目前业已成了 GPS 导航设备统一的 RTCM（Radio Technical Commission for Maritime services）标准协议。NMEA0183 协议采用 ASCII 码来传递 GPS 定位信息，我们称之为帧。帧格式形如：

$aaccc,ddd,ddd,„,ddd*hh(CR)(LF)

1. “$”：帧命令起始位

2. “aaccc”：地址域，前两位为识别符（aa），后三位为语句名（ccc）

3. “ddd,ddd”：数据内容

4. “*”：校验和前缀（也可以作为语句数据结束的标志）

5. “hh”：校验和（check sum），$与*之间所有字符 ASCII 码的校验和（各字 节做异或运算，得到校验和后，再转换 16 进制格式的 ASCII 字符）

6. “(CR)(LF)”：帧结束，回车和换行符

主要命令：

序号 命令 说明 最大帧长（Byte）

1 $GPRMC 推荐定位信息 70

2 $GPGGA GPS 定位信息 72

3 $GPVTG 地面速度信息 34

4 $RHXZ 地磁信息 24

5 $GPGSA 当前卫星信息 65

6 $GPGSV 可见卫星数 210

7 $GPGLL 大地坐标信息

指令解析：

1．$GPRMC(推荐定位信息，Recommended Minimum Specific GPS/Transit Data) $GPRMC 语句的基本格式如下： $GPRMC,(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),(9),(10),(11),(12)*hh(CR)(LF)

(1)UTC 时间，hhmmss（时分秒）

(2)定位状态，A=有效定位，V=无效定位

(3)纬度 ddmm.mmmmm 度分）

(4)纬度半球 N（北半球）或 S（南半球）

(5)经度 dddmm.mmmmm 度分）

(6)经度半球 E（东经）或 W（西经）

(7)地面速率（000.0~999.9 节）

(8)地面航向（000.0~359.9 度，以真北方为参考基准）

(9)UTC 日期，ddmmyy（日月年）

(10)磁偏角（000.0~180.0 度，前导位数不足则补 0）

(11)磁偏角方向，E（东）或 W（西） (12)模式指示（A=自主定位，D=差分，R=RTK，E=估算，N=数据无效） 举例如下： $GPRMC,084103.00,A,2233.395441,N,11356.556656,E,0.035,,220618,,,A*7A

2．$GPGGA（GPS 定位信息，Global Positioning System Fix Data） $GPGGA 语句的基本格式如下（其中 M 指单位 M，下同）： $GPGGA,(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),(9),M,(10),M,(11),(12)*hh(CR)( LF)

(1)UTC 时间，格式为 hhmmss.ss；

(2)纬度，格式为 ddmm.mmmmmm 度分格式）；

(3)纬度半球，N 或 S（北纬或南纬）；

(4)经度，格式为 dddmm.mmmmmm 度分格式）；

(5)经度半球，E 或 W（东经或西经）；

(6)GPS 状态，0=未定位，1=非差分定位，2=差分定位；

(7)正在使用的用于定位的卫星数量（00~12）

(8)HDOP 水平精确度因子（0.5~99.9）

(9)海拔高度（-9999.9 到 9999.9 米）

(10)大地水准面高度（-9999.9 到 9999.9 米）

(11)差分时间（从最近一次接收到差分信号开始的秒数，非差分定位，此项为 空）

(12)差分参考基站标号（0000 到 1023，首位 0 也将传送，非差分定位，此项为 空) 举例如下： $GPGGA,070343.90,2236.360900,N,11352.021690,E,1,04,68.82,-72.83,M,- 1.00,M,,*68

3．$GPVTG（地面速度信息，Track Made Good and Ground Speed） $GPVTG 语句的基本格式如下： $GPVTG,(1),T,(2),M,(3),N,(4),K,(5)*hh(CR)(LF)

(1)以真北为参考基准的地面航向（000~359 度，前面的 0 也将被传输）

(2)以磁北为参考基准的地面航向(000~359 度，前面的 0 也将被传输)

(3)地面速率(000.0~999.9 节，前面的 0 也将被传输)

(4)地面速率(0000.0~1851.8 公里/小时，前面的 0 也将被传输)

(5)模式指示（A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效） 举例如下： $GPVTG,,T,,M,0.106,N,0.196,K,A*2A

4．$RHXZ（地磁传感器信息） $RHXZ 语句的基本格式如下： $RHXZ,(1),(2),(3) *hh(CR)(LF)

(1)地磁传感器 X 轴的 16 进制值（高位在前，如 0057 表示 0x0057，范围 0000~FFFF，前面的 0 也将被传输）

(2)地磁传感器 Y 轴的 16 进制值（高位在前，如 FE6E 表示 0xFE6E，范围 0000~FFFF，前面的 0 也将被传输）

(3)地磁传感器 Z 轴的 16 进制值（高位在前，如 0210 表示 0x0210，范围 0000~FFFF，前面的 0 也将被传输） 举例如下： $RHXZ,0057,FE6E,0210*45

5．$GPGSA（当前卫星信息） $GPGSA 语句的基本格式如下： $GPGSA,(1),(2),(3),(3),(3),(3),(3),(3),(3),(3),(3),(3),(3),(3),(4),(5 ),(6)*hh(CR)(LF)

(1)模式，M = 手动，A = 自动。

(2)定位类型，1=未定位，2=2D 定位，3=3D 定位。

(3)正在用于定位的卫星号（01~32）

(4)PDOP 综合位置精度因子（0.5-99.9）

(5)HDOP 水平精度因子 1（0.5-99.9）

(6)VDOP 垂直精度因子（0.5-99.9） 举例如下： $GPGSA,A,3,26,02,05,29,15,21,,,,,,,2.45,1.49,1.94*0E

6．$GPGSV（可见卫星数，GPS Satellites in View） $GPGSV 语句的基本格式如下： $GPGSV,(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),...,(4),(5),(6),(7)*hh(CR)(LF)

(1)GSV 语句总数。

(2)本句 GSV 的编号。

(3)可见卫星的总数（00~12，前面的 0 也将被传输）。

(4)卫星编号（01~32，前面的 0 也将被传输）。

(5)卫星仰角（00~90 度，前面的 0 也将被传输）。

(6)卫星方位角（000~359 度，前面的 0 也将被传输）

(7)信噪比（00~99dB，没有跟踪到卫星时为空）。

注：每条 GSV 语句最多包括四颗卫星的信息，其他卫星的信息将在下一条 $GPGSV 语句中输出。

举例如下： $GPGSV,3,1,12,02,39,117,25,04,02,127,,05,40,036,24,08,10,052,*7E $GPGSV,3,2,12,09,35,133,,10,01,073,,15,72,240,22,18,05,274,*7B $GPGSV,3,3,12,21,10,316,31,24,16,176,,26,65,035,42,29,46,277,18*7A

7．$GPGLL（定位地理信息，Geographic Position） $GPGLL 语句的基本格式如下： $GPGLL,(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7)*hh(CR)(LF)

(1)纬度 ddmm.mmmmm（度分）

(2)纬度半球 N（北半球）或 S（南半球）

(3)经度 dddmm.mmmmm（度分）

(4)经度半球 E（东经）或 W（西经）

(5)UTC 时间：hhmmss（时分秒

(6)定位状态，A=有效定位，V=无效定位

(7)模式指示（A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效）

代码：

因项目后续调整，代码写完，一直没有实际调试。参考时，请知悉。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/time.h>
#include "uart_oper.h"
#include "gps_oper.h"
#include "play.h"

#define GPS_DEV_NAME  "/dev/ttyS0"  /*需根据实际端口修改*/
#define GPS_LEN 1024
#define TIME_VAL (10*1000)

static int gps_analyse(char * buff, GPRMC *gps_data);
static int print_gps(GPRMC * gps_data);
static void set_ensync_deal(SyncStateEnum sync_val);
static int update_time_fromgps(GPRMC * gps_data);

/**
*@brief  解析收到的gps信息
*@param  buff:收到的gps信息.
         gps_data:返回解析到的结构体
*@return 失败返回-1；成功返回0；
*/
static int gps_analyse(char * buff, GPRMC *gps_data)
{
    char *ptr = NULL;
    if(gps_data == NULL)
    {
        return - 1;
    }
    if(strlen(buff) < 0)
    {
        return - 1;
    }

    ptr = strstr(buff, "$GPRMC"); /*找到GPRMC的位置*/
    if(ptr == NULL)
    {
        return - 1;
    }

    sscanf(ptr, "$GPRMC,%d.%d,%c,%f,N,%f,E,%f,%f,%d,,,%c*",
        &(gps_data->time), &(gps_data->ptime), &(gps_data->pos_state),
        &(gps_data->latitude), &(gps_data->longitude), &(gps_data->speed),
        &(gps_data->direction), &(gps_data->date), &(gps_data->mode));

    return 0;
}
/**
*@brief  打印解析后的gps信息
*@param  gps_data:解析到的结构体
*@return 失败返回-1；成功返回0；
*/
static int print_gps(GPRMC * gps_data)
{
    if(gps_data == NULL)
    {
        return - 1;
    }
    printf("GPS state bit : %c [A:有效状态] V:无效状态]\n", gps_data->pos_state);
    printf("GPS mode bit :%c [A:自主定位 D:查分定位]\n", gps_data->mode);
    printf("Data： 20%02d-%02d-%02d \n", (gps_data->date % 100),    /*GPRMC的日期格式为：ddmmyy*/
        ((gps_data->date % 1000) / 100), (gps_data->date / 10000));    

    printf("Time: %02d:%02d%02d.%03d\n", ((gps_data->time / 10000 + 8) % 24),
        ((gps_data->time % 10000) / 100), (gps_data->time % 100), gps_data->ptime);

    printf("纬度：%d度%d分%d秒\n", (int)(gps_data->latitude / 100), (int)(gps_data->latitude - ((int)(gps_data->latitude / 100 * 100))),
        (int)(((gps_data->latitude - ((int)gps_data->latitude / 100 * 100)) - ((int)gps_data->latitude - ((int)gps_data->latitude / 100 * 100))) * 60.0));
    printf("经度 :%d度%d分%d秒 \n", ((int)gps_data->longitude) / 100, (int)(gps_data->longitude - ((int)gps_data->longitude / 100 * 100)),
     (int)(((gps_data->longitude - ((int)gps_data->longitude / 100 * 100)) - ((int)gps_data->longitude - ((int)gps_data->longitude / 100 * 100)))* 60.0));

    printf("速度：%.3f m/s \n", gps_data->speed);
    return 0;
}

/*
*@brief  用gps时间更新系统时间.相差10ms时进行更新时间
*@param  none.
*@return 不更新返回-1，更新返回0.
*/
static int update_time_fromgps(GPRMC * gps_data)
{
    struct timeval cur_tv;
    struct timeval gps_tv;
    struct tm gps_tm;
    int ret = -1;

     gps_tm.tm_year = (gps_data->date % 100) + 2000 - 1900;    /*年*/
     gps_tm.tm_mon = (gps_data->date % 1000) / 100 - 1;        /*月*/
     gps_tm.tm_mday = (gps_data->date / 10000);                /*日*/
     gps_tm.tm_hour = gps_data->time / 10000;        /*时*/
     gps_tm.tm_min = (gps_data->time % 10000) / 100;/*分*/
     gps_tm.tm_sec = gps_data->time % 100;            /*秒*/
     gps_tm.tm_isdst = - 1;

     gps_tv.tv_sec = mktime(&gps_tm); /*tm 转换为秒*/
     gps_tv.tv_usec = gps_data->ptime *1000;
     gettimeofday(&cur_tv, NULL);

    if(gps_tv.tv_sec != cur_tv.tv_sec)
    {
        settimeofday(&gps_tv, NULL);
        tim->set_timzone(0);
        system("hwclock -w");/*软件时间更新硬件时间*/
        tim->set_timzone(8);
        ret = 0;
    }
    else if(((gps_tv.tv_usec - cur_tv.tv_usec) > TIME_VAL) || ((cur_tv.tv_usec - gps_tv.tv_usec) > TIME_VAL))
    {
      /*相差10ms*/
        settimeofday(&gps_tv, NULL);
        tim->set_timzone(0);
        system("hwclock -w");/*软件时间更新硬件时间*/
        tim->set_timzone(8);
        ret = 0;
    }
    return ret;
}
/*
*@brief  set sync 枚举值（设置系统同步标识）
*@param  sync_val 设置的枚举值
*@return none.
*/
static void set_ensync_deal(SyncStateEnum sync_val)
{
    if(SetInfo.euSync != sync_val)
    {
        pthread_rwlock_wrlock(&rwlock_sys);
        SetInfo.euSync = sync_val;
        pthread_rwlock_wrlock(&rwlock_sys);
    }
}
/*
*@brief  Gps 处理线程函数
*@param  none.
*@return none.
*/
void * Gps_proc_thread(void *arg)
{
    int fd;
    int ret;
    int n = 0;
    GPRMC gprmc;
    char buff[GPS_LEN];
    fd_set Rdfet;
    struct timeval timeout;
    struct timeval vaild_tv;
    struct timeval invaild_tv;

    pthread_detach(pthread_self());

    fd = open(GPS_DEV_NAME, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);
    if(fd < 0)
    {
        perror("Can't open gps uart port");
        set_ensync_deal(SYNC_STATE_NO);
        return(void *)"gps dev error";
    }
    ret = set_serial(fd, 9600, 8, 'N', 1); /*可能需要根据情况调整*/
    {
        printf("set_serial error\n");
        goto endline;
    }

    FD_ZERO(&Rdfet);
    printf("Gps proc thread start......\n");

    for(;;)   /*循环读取gps信息*/
    {

        timeout.tv_sec = 3;
        timeout.tv_usec = 0;
        FD_SET(fd, &Rdfet);
        ret = select(fd + 1, &Rdfet, NULL, NULL, &timeout); /*监控fd*/
        if(ret < 0) /*出错*/
        {
            perror("select error");
            msleep(50);
        }
        else if(ret > 0) /*有数据可读*/
        {
            if((n = read(fd, buff, sizeof(buff))) < 0)
            {
                perror("gps read error");
            }
            memset(&gprmc, 0 , sizeof(gprmc));
            gps_analyse(buff, &gprmc);
            #if DEBUG_SWITCH
            printf("buff = %s\n", buff);
            print_gps(&gprmc);
            #endif
            if(gprmc.pos_state == 'A') /*有效*/
            {
                gettimeofday(&vaild_tv, NULL);
            //    set_ensync_deal(SYNC_STATE_OK);
                /*时间相差10ms时,更新系统时间*/
                update_time_fromgps(&gprmc);
            }
            else /*无有效数据*/
            {
                gettimeofday(&invaild_tv, NULL);
                if((invaild_tv.tv_sec - vaild_tv.tv_sec) > 3) /*距离有效GPS时间过去3秒，判断GPS无信号*/
                {
                    set_ensync_deal(SYNC_STATE_NO);
                }
            }
        }
        else if(ret == 0)  /*timeout*/
        {
            set_ensync_deal(SYNC_STATE_NO);
        }
    } /*end for(;;) */

endline:
    set_ensync_deal(SYNC_STATE_NO);
    close(fd);
    return NULL;
}